Extensions de stylets et de sondes : les petits accessoires ont un impact important sur la précision de la MMT

Source de toutes les images : Solutions de qualité industrielle ZEISS

Des résultats de mesure fiables provenant de machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) sont essentiels pour surveiller les processus de fabrication et fournir des pièces de haute qualité. Une confiance absolue dans la qualité des pièces ne peut être obtenue qu'en maintenant l'incertitude de mesure à un minimum.

Les stylets et les extensions de sonde peuvent fournir cette certitude pour la plupart des mesures. Cependant, les forages profonds et les éléments difficiles d’accès présentent des défis.

Ne sacrifiez pas la qualité en utilisant les mauvais stylets et extensions de sonde. Trouvez les bons outils fabriqués à partir des bons matériaux pour vos besoins de qualité.

Les têtes de sonde se montent sur le bras et les stylets se montent directement sur la tête d'une MMT. Comme l'explique Matt Danford de Modern Machine Shop, certaines têtes de numérisation pour MMT s'articulent d'elles-mêmes et d'autres nécessitent des extensions. Des extensions peuvent être trouvées sur toutes les machines standard et sont disponibles dans une variété de types.

« Aujourd'hui, une large sélection de têtes de palpage pour MMT est proposée, depuis les têtes fixes, les têtes d'indexation jusqu'aux têtes à mouvement continu », explique Metrology News. « La tête de palpage fixe est toujours utilisée sur les MMT de très haute précision et est également particulièrement utile pour transporter de longues barres d'extension nécessaires au palpage et à l'analyse des caractéristiques internes profondes des pièces. »

Ces accessoires augmentent la portée des stylets et permettent un accès optimal aux pièces complexes ou volumineuses. Les extensions sont particulièrement utiles sur les têtes de sonde fixes pour accéder aux éléments difficiles à atteindre en profondeur dans les cavités ou sous les pièces.

Les extensions ont une influence directe sur l'incertitude de mesure d'un système métrologique global. Par conséquent, la précision de ce qu'une MMT peut réaliser, selon les spécifications, ne fera que se détériorer en cas d'utilisation d'extensions inappropriées.

Les performances des extensions peuvent être remises en question par trois facteurs déterminants :

Les opérateurs doivent également connaître les meilleures pratiques lors de l’utilisation d’extensions pour les stylets et les sondes. Comme l'explique le National Physical Laboratory : « Les fabricants de têtes de sonde et d'accessoires spécifient généralement les longueurs maximales recommandées pour les extensions de sonde. L’utilisation d’extensions dépassant ces longueurs peut sérieusement affecter la précision et la répétabilité des lectures de la tête de sonde.

Le résultat souhaité avec toute solution d’assurance qualité est des résultats de mesure plus cohérents. Choisir le bon matériau pour les extensions de stylet peut offrir une plus grande stabilité dans des conditions changeantes.

Une qualité à prendre en compte est un faible coefficient de dilatation thermique. La croissance thermique dépend de la longueur, en particulier avec les stylets et extensions longs.

Il existe de nombreux choix de matériaux d’extension, et chaque option est affectée de manière distincte par les changements de température. Ces matériaux comprennent l'alliage d'aluminium, le titane et la fibre de carbone.

L'aluminium était le matériau dominant il y a plusieurs décennies, lorsque la métrologie était principalement réalisée dans des laboratoires de qualité. De nouveaux matériaux étaient nécessaires à mesure que l'assurance et le contrôle qualité étaient transférés à la chaîne de production. Les laboratoires étaient à température contrôlée, mais l'aluminium ne supporte pas bien les changements de température et est mal adapté à la métrologie des chaînes de production.

Là où le métal est nécessaire – pour les articulations, les jointures, etc. – le titane offre la meilleure combinaison de légèreté, de résistance, de stabilité thermique et structurelle et de densité. "Mais pour des raisons de poids, les extensions en titane ont dû être réduites en diamètre et en épaisseur de paroi pour être comparables aux extensions en aluminium", explique Jörg Esswein, responsable de la gestion des produits pour les accessoires chez ZEISS Industrial Quality Solutions. "Cette réduction entraîne une perte de rigidité."

La fibre de carbone est le matériau le plus courant et la meilleure option pour les stylets et extensions longs. Le polymère est rigide, léger, possède une résistance élevée à la flexion et, en raison de sa stabilité thermique, ses avantages éclipsent d’autres matériaux comme l’aluminium, l’acier inoxydable, l’acier, le titane et la céramique.

Même avec leurs avantages uniques, les trois matériaux – l’aluminium, le titane et même certaines fibres de carbone – peuvent ne pas avoir la bonne combinaison de propriétés pour garantir les meilleurs résultats d’extensions.